서해대교 주탑 화재 케이블 절단 사고, 누구의 말이 맞는가?

케이블 온도 600도 이상 시

원래 강도 30%,절단될 수 있어

국토부, 낙뢰 사고 주장

기상청, 사고 시 현장에 낙뢰 없어

주탑 상단부에 낙뢰방지 피뢰침 설치

구조 전문가, "낙뢰 이해 안돼"

전기전문가, 교량 피뢰침 낙뢰방지 안돼

"설계 잘못" 주장도

사장교 주탑에는 모두 4개의 피뢰침이 설치되어 있다.

그러나 전기기술자들은 이 피뢰침이 990m 구간 교량케이블을 모두 커버할 수 없다고 주장하고 있다.

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    12월3일 오후 6시 반경 서해대교 케이블 화재발생으로 인해 케이블이 파단되는 사고가 발생했다.  

케이블에 붙은 불을 끄던 소방관 1명이 끊어진 케이블에 맞아 사망하고 다른 소방관 2명도 가벼운 부상을 당했다.

도로공사는 현재 서해대교구간을 양방향을 전면통제하고 교량전문가들과 함께 정밀진단을 하고 있다.

도로공사 관계자는 "낙뢰로 인해 케이블에 화재가 발생했고 케이블이 파단되었다"고 말했다.

교량설계전문가 A 구조기술사는 "해상에 설치된 교량에는 낙뢰사고를 피하기 위해 주탑 상단부에 피뢰침이 설치되어있는데 케이블에 직접 낙뢰가 떨어졌다는 것을 이해할 수 없다"말했다.

또한 "화재가 발생했다고 해도 HDPE피복 및 보호관이 케이블을 녹일 정도로 온도를 올렸는지 이해가 안된다"고 말했다.

사장교 케이블의 단면. 힘을 전달하는 내측의 

스트랜드들과 바깥쪽 HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 

파이프로 구성되어있다. 스트랜드는 7개의 소선으로 

구성되어있고 HDPE로 코팅되어있으며 빈 공간은 

왁스로 채워져있다. 스트랜드와 HDPE 파이프 사이는 비어있다.

강재의 온도-강도 곡선. 강재의 온도가 올라감에 따라 강도가 급격하게 떨어지는 것을 

알 수 있다.

다른 교량설계 전문가 B 구조기술사는 "강재케이블을 부식으로부터 보호하기 위해서 HDPE피복(고밀도 폴리에틸렌, 일종의 플라스틱)으로 감싸고 그 사이에 왁스를 충진한다"면서 "낙뢰가 케이블을 때릴 때 엄청난 에너지가 전달되었을 것이고 발화점이 낮은 왁스에서 부터 발화가 시작된 것이 아닌가 의심이된다"고 말했다.

한편 C 구조기술사는 "강재의 파단강도는 온도가 올라감에 따라서 급격하게 떨어진다"면서 "600도 정도되면 원래 강도의 30%정도밖에 나오지 않는다"고 말했다. "강선을 감싸고 있는 피복과 충진된 왁스가 타면서 강재의 온도를 얼마나 올렸는지는 검증이 필요하다"고 말했다.

사장교 케이블의 단면. 힘을 전달하는 내측의 스트랜드들과 바깥쪽 HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 파이프로 구성되어있다. 스트랜드는 7개의 소선으로 구성되어있고 HDPE로 코팅되어있으며 빈 공간은 왁스로 채워져있다. 스트랜드와 HDPE 파이프 사이는 비어있다.

또한 "사장교의 케이블은 파단강도의 45%가 넘지 않도록 설계한다. 즉 2배정도의 하중에도 저항할 수 있도록 설계한다"면서 "하지만, 케이블의 온도가 600도 이상 올라갔다면 원래 강도의 30% 밖에 안나왔을 것이고 그렇다면 케이블이 끊어질 수도 있다"고 말했다.

교량설계 전문가들은 "이번 사고의 원인이 정확하게 규명되어 앞으로 유사한 사고를 막을 수 있는 방안이 마련되기를 바란다"고 말했다.

강재의 온도-강도 곡선. 강재의 온도가 올라감에 따라 강도가 급격하게 떨어지는 것을 알 수 있다.

한편 사장교란 높은 주탑을 세우고 주탑의 상단부와 상판을 경사진 케이블로 연결하여 하중을 지지하는 교량형식으로 국내에는 서해대교와 인천대교 등이 있다.

@토목신문 이석종 기자  dolljong@gmail.com

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